Zlepšenia nadkritických okruhov s CO2

 

Zlepšenia nadkritických okruhov s CO2

Nielen zlepšujú ale aj zdražujú chladiaci okruh

Chladiace okruhy s chladivom R744 sa neustále vyvíjajú a dosahujú stále vyššiu energetickú efektívnosť. Zatiaľ v závislosti od podmienok nasadenia sa používajú tieto zlepšenia:

  1. Paralená kompresia
  2. Ejektory suchý a mokrý
  3. Rekuperácia tepla
  4. Interné podchladenie
  5. Evalift – zvýšenie výparnej teploty

 

Paralelná kompresia

Paralelná kompresia nevyužiteľných pár o vyššom tlaku (40 bar) zo zberača chladiva do chladiča plynu (cca 100 bar) namiesto ich prepustenia na výparný tlak (cca (26 bar), z ktorého sú MT kompresormi pary stláčané na tlak chladiča plynu (100 bar) je pomerne známa. 

Ejektory

Taktiež ejektory využívajúce potencionálnu energiu vysotlakých pár z chladiča plynu na prisávanie pár z výparníka cez ejektor i v multi prevedení sú pomerne známe. Menej známy je ejektor pre prisávanie mokrých pár.

Rekuperácia tepla z výtlačných pár sa stáva tiež tam, kde je to využiteľné štandardom. Využíva sa ohrev na teplotu sanitárnej vody a na teplotu pre potreby vykurovania. V prípade, že potreba teplej vody nie je, výmenníky sa obídu a horúce pary sa privedú do chladiča plynu

Vysokotlaké pary z kompresora sa využívajú na ohrev na teplotu sanitárnej vody a na teplotu pre potreby vykurovania. Všetky výmenníky môžu byť obídené. 

 

Interné podchladeniena vstupe chladiva CO2 do zberača chladiva

Interné podchladenie umožňuje podchladenie na vstupe chladiva CO2 do zberača, ale zároveň spôsobuje aj extra prehriatie na vstupe do kompresora.

Na obrázku 1 je ochladzovanýnadkritický plyn z chladiča plynu parami z výparníka. Na obrázku 2 je ochladzovanákvapalina pri podkritickom obehu tzn chladič plynu funguje ako kondenzátor. Kontrolované musia byť rozdiely tlakov, aby tlak v zberači príliš neklesol. 

 

EVALIFT patent od TEKA

Ide o riešenie, ktoré pomocou ejektora umožňuje zvyšovať výparnú teplotu.Výparná teplota sa zvyšuje vzhľadom na to, že sa znižuje alebo úplne zruší prehriatie. 

To umožňuje znižovať teplotný rozdiel na výparníku, to znamená, že sa zvyšuje výparná teplota. Zvyšuje sa tým energetická efektívnosť, keďže výparný a kondenzačný tlak sa k sebe približujú. 

K tomu je potrebný ejektor, ktorého výkon sa dá ovládať staticky i dynamicky. Variant spojenia Evapliftu s tzv. Tekojet (princíp nezverejnený) je ovládaný cez tzv Wurm control system.

 

Zvýšenie sacieho tlaku = úspory energie

Zvýšenie sacieho tlaku sa dosahuje pomocou výkonovo ovládateľného ejektora. Ide pravdepodobne o ejektor s modulovaným výkonom, ktorý nahrádza elektronický ventil na reguláciu tlaku v chladiči plynu . 

 

Aké výmenníky sú v okruhoch s CO2

Môže ich byť veľa. Pomocou vnútorných výmen tepla sa dá zvyšovať účinnosť chladiaceho okruhu a jeho využitie nielen pre chladenie, ale aj pre vykurovanie ohrev vody a chladenie vody pre klimatizáciu.

Výmenníky tepla konštruované na vyššie tlaky môžu byť v okruhoch s CO2 na mnohých pozíciách kde zabezpečujú:

  1. prehriatie pre LT a pre MT kompresory, 
  2. rekuperáciu tepla, 
  3. externé podchladenie, 
  4. vnútorné podchladenie,
  5. chladenie, 
  6. klimatizáciu.            

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 3/2021